4.3 Расчет осадки свайных фундаментов

При расчете осадок свайный фундамент рассматривается как условный фундамент на естественном основании, включающий в себя сваи, грунт межсвайного пространства, а также некоторый объем грунта, примыкающего к наружным сторонам свайного фундамента (рис. 6.1)

Рис. 12. Определение границ условного фундамента

Условный фундамент ограничивается: сверху – поверхностью планировки грунта; снизу – плоскостью БВ. Расстояние «с» определяется из выражения:

, где

h – глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м;

_II,mt — осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта;

Ширину подошвы условного фундамента b_у определяют по формуле:

a_b –расстояние между осями свай, м;

m_b –количество рядов свай по ширине фундамента;

d – сторона квадратного сечения сваи, м.

Осадка свайного фундамента определяется, как правило, методом послойного суммирования. Последовательность расчета такая же, как и в случае фундаментов мелкого заложения.

Расчет осадки куста свай (сечение 1-1).

1) Определение ширины подошвы условного фундамента b_у.

= ;

Вес грунта в объеме АБВГ:

Усредненный удельный вес грунтов:

2) Определение напряжений:

3) Высоту элементарного слоя назначаем исходя из условия:

Значения бытовых и дополнительных напряжений в грунте на различных уровнях сжимаемой зоны заносим в таблицу

0	0	1.000	178.37	53.81	13600
1.14	0.8	0.8	202.08	43.05
2.28	1.6	0.449	225.79	24.16

На глубине выполняется условие = 45.16

4) Определение величины осадки фундамента, являющейся суммой осадок элементарных слоёв в пределах активной зоны:

Осадки нарисованы в пояснительной записке вручную!

Рис. 13 Эпюры бытовых и дополнительных давлений под подошвой фундамента (сечение 1-1).

Расчет осадки куста свай (сечение 2-2).

1) Определение ширины подошвы условного фундамента b_у.

= ;

Усредненный удельный вес грунтов:

2) Определение напряжений:

3) Высоту элементарного слоя назначаем исходя из условия:

0	0	1.000	178.37	74.42	13600
1.14	0.8	0.8	202.08	59.54
2.28	1.6	0.449	225.79	33.41

На глубине выполняется условие = 45.16

4) Определение величины осадки фундамента, являющейся суммой осадок элементарных слоёв в пределах активной зоны:

Рис. 14 Эпюры бытовых и дополнительных давлений под подошвой фундамента (сечение 2-2).

Расчет осадки ленточного фундамента (сечение 3-3).

Осадка S, м (см), ленточных свайных фундаментов с одно- и двухрядным расположением свай определяется по формуле:

где п — погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м (кгс/см);

Е, v — значения модуля деформации, кПа (кгс/см²), и коэффициента Пуассона грунта в пределах сжимаемой толщи;

₀ — коэффициент, принимаемый по номограмме в зависимости от коэффициента Пуассона v, приведенной ширины фундамента (где b — ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай; h — глубина погружения свай) и приведенной глубины сжимаемой толщи H_c/h (H_c — глубина сжимаемой толщи).

Рис. 15 Номограмма для определения значений ₀

Значения коэффициента ₀ определяются по номограмме следующим образом. На номограмме через точку, соответствующую вычисленному значению приведенной глубины сжимаемой толщи, проводится прямая, параллельная оси абсцисс, до пересечения с линией приведенной ширины фундамента и опускается перпендикуляр до линии коэффициента Пуассона грунта v. Из точки пересечения проводится линия, параллельная оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой приведены значения коэффициента ₀.

1)

Усредненный удельный вес грунтов:

2) Определение напряжений.

Глубину сжимаемой толщи H_c определим методом послойного суммирования.

Высоту элементарного слоя назначаем исходя из условия:

0	0	1	444.14	178.37	13600
0.48	0.8	0.881	391.29	188.35
0.96	1.6	0.642	285.14	198.34
1.44	2.4	0.477	211.86	208.32
1.92	3.2	0.374	166.11	218.31
2.40	4.0	0.306	135.91	228.29
2.88	4.8	0.258	114.59	238.27
3.36	5.6	0.223	99.04	248.26
3.84	6.4	0.196	87.05	258.24
4.32	7.2	0.175	77.72	268.23
4.80	8.0	0.158	70.17	278.21
5.28	8.8	0.143	63.51	288.19
5.76	9.6	0.132	58.63	298.18

На глубине выполняется условие =59.64

Глубина сжимаемой толщи H_c=5.76 м;

Коэффициент ₀=0,7;

Приведенная ширина фундамента

Коэффициент Пуассона грунта v=0,35;

Модуль деформации=13600 кПа;

Рис.16 Эпюры бытовых и дополнительных давлений под подошвой фундамента (сечение 3-3).

Расчет осадки ленточного фундамента (сечение 4-4).

1)

Усредненный удельный вес грунтов:

2) Определение напряжений.

Глубину сжимаемой толщи H_c определим методом послойного суммирования.

Высоту элементарного слоя назначаем исходя из условия:

0	0	1	587.90	185.02	13600
0.48	0.8	0.881	517.94	195.00
0.96	1.6	0.642	377.43	204.99
1.44	2.4	0.477	280.43	214.97
1.92	3.2	0.374	219.87	224.96
2.40	4.0	0.306	179.90	234.94
2.88	4.8	0.258	151.68	244.92
3.36	5.6	0.223	131.10	254.91
3.84	6.4	0.196	115.23	264.89
4.32	7.2	0.175	102.88	274.88
4.80	8.0	0.158	92.89	284.86
5.28	8.8	0.143	84.07	294.84
5.76	9.6	0.132	77.60	304.83
6.24	10.4	0.122	71.72	314.81
6.72	11.2	0.113	66.43	324.80
7.20	12.0	0.106	62.32	334.78

На глубине выполняется условие =66.96

Глубина сжимаемой толщи H_c=7.2м;

Коэффициент ₀=0,7;

Приведенная ширина фундамента

Коэффициент Пуассона грунта v=0,35;

Модуль деформации=13600 кПа;

Рис.17. Эпюры бытовых и дополнительных давлений под подошвой фундамента (сечение 4-4).

Расчет осадки ленточного фундамента (сечение 5-5).

1)

Усредненный удельный вес грунтов:

2) Определение напряжений.

Глубину сжимаемой толщи H_c определим методом послойного суммирования.

Высоту элементарного слоя назначаем исходя из условия:

0	0	1	468.50	185.02	13600
0.48	0.8	0.881	412.75	195.00
0.96	1.6	0.642	300.78	204.99
1.44	2.4	0.477	223.47	214.97
1.92	3.2	0.374	175.22	224.96
2.40	4.0	0.306	143.36	234.94
2.88	4.8	0.258	120.87	244.92
3.36	5.6	0.223	104.48	254.91
3.84	6.4	0.196	91.83	264.89
4.32	7.2	0.175	81.99	274.88
4.80	8.0	0.158	74.02	284.86
5.28	8.8	0.143	67.00	294.84
5.76	9.6	0.132	61.84	304.83
6.24	10.4	0.122	57.16	314.81

На глубине выполняется условие =62.96

Глубина сжимаемой толщи H_c=6.24м;

Коэффициент ₀=0,7;

Приведенная ширина фундамента

Коэффициент Пуассона грунта v=0,35;

Модуль деформации=13600 кПа;

Рис.18. Эпюры бытовых и дополнительных давлений под подошвой фундамента (сечение 5-5).

Расчет осадки ленточного фундамента (сечение 6-6).

1)

Усредненный удельный вес грунтов:

2) Определение напряжений.

Глубину сжимаемой толщи H_c определим методом послойного суммирования.

Высоту элементарного слоя назначаем исходя из условия:

0	0	1	655.89	185.02	13600
0.48	0.8	0.881	577.84	195.00
0.96	1.6	0.642	421.08	204.99
1.44	2.4	0.477	312.86	214.97
1.92	3.2	0.374	245.30	224.96
2.40	4.0	0.306	200.70	234.94
2.88	4.8	0.258	169.22	244.92
3.36	5.6	0.223	146.26	254.91
3.84	6.4	0.196	128.55	264.89
4.32	7.2	0.175	114.78	274.88
4.80	8.0	0.158	103.63	284.86
5.28	8.8	0.143	93.79	294.84
5.76	9.6	0.132	86.58	304.83
6.24	10.4	0.122	80.02	314.81
6.72	11.2	0.113	74.12	324.80
7.20	12.0	0.106	69.52	334.78

Глубина сжимаемой толщи H_c=7.2м;

Коэффициент ₀=0,7;

Приведенная ширина фундамента

Коэффициент Пуассона грунта v=0,35;

Модуль деформации=13600 кПа;

Рис.19. Эпюры бытовых и дополнительных давлений под подошвой фундамента (сечение 6-6).